Information dynamics of industry
8月3日,隆基绿能的一则业绩快报提振了整个光伏板块。不仅隆基自身最终大涨超6%,通威股份、阳光电源、TCL中环等行业巨头也是涨声一片。这给了苦苦煎熬的“追光者们”一针强心剂,市场又开始期待起来。
8月3日,国家发展改革委、财政部、国家能源局联合发布《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作促进可再生能源电力消费的通知》(发改能源〔2023〕1044号)。根据文件,通知指出:
1、唯一凭证!
绿证是我国可再生能源电量环境属性的唯一证明,是认定可再生能源电力生产、消费的唯一凭证。
2、全覆盖核发
对全国风电(含分散式风电和海上风电)、太阳能发电(含分布式光伏发电和光热发电)、常规水电、生物质发电、地热能发电、海洋能发电等已建档立卡的可再生能源发电项目所生产的全部电量核发绿证,实现绿证核发全覆盖。
对分散式风电、分布式光伏发电项目的上网电量,核发可交易绿证。
对生物质发电、地热能发电、海洋能发电等可再生能源发电项目的上网电量,核发可交易绿证。
对存量常规水电项目,暂不核发可交易绿证,相应的绿证随电量直接无偿划转。对2023年1月1日(含)以后新投产的完全市场化常规水电项目,核发可交易绿证。
3、不可重复交易
绿证依托中国绿色电力证书交易平台,以及北京电力交易中心、广州电力交易中心开展交易。现阶段可交易绿证仅可交易一次。
8月3日,隆基绿能的一则业绩快报提振了整个光伏板块。不仅隆基自身最终大涨超6%,通威股份、阳光电源、TCL中环等行业巨头也是涨声一片。这给了苦苦煎熬的“追光者们”一针强心剂,市场又开始期待起来。
但光伏行业真的苦尽甘来了吗?过去困扰市场的那些悲观因素是否已经改善了呢?本文将就此问题进行分析。
长期看好不改短期悲观
事实上,光伏行业业绩高增并非个例。据统计,截至7月27日,已有23家光伏产业链上市公司披露了半年度业绩预告,其中21家业绩预喜,更有14家光伏企业预计净利润实现翻倍。但从结果来看,市场反响平平。
以天合光能为例,7月25日晚间天合光能发布半年度业绩预告,预计上半年实现净利润为33.28亿元-37.52亿元,同比增加162.14%至195.61%。若以预测高值判断,今年上半年天合光能利润已超去年全年,说表现亮眼绝不为过。
然而这个业绩却未能得到市场先生认可,在业绩预期披露后的两个交易日天合光能股价均高开低走。值得一提的是,与隆基一样,天合光能股价经过漫长调整后同样是腰斩有余。
笔者曾看到有市场观点认为,光伏行业成了A股“狗不理”。当时有心反驳,但回头想想又发现好像这么说也没大错。机构减仓、外资撤离,涨的时候少见,跌的时候冲锋在前甚至沦为其他板块的“输血包”,这就是光伏板块的现状。
有时候不得不承认,市场对光伏真的丧失了信心。那么,问题出在哪呢?笔者自己简单概括就是,长期看好不改短期悲观。
一方面,对于光伏行业长期前景光明的说法,市场是普遍认可的。众所周知,双碳目标的实现和国家能源结构转型离不开光伏产业的发展,过去国家和地方在政策上也是多有扶持,再加上电力需求的持续增长,发展光伏无疑是大势所趋。
另一方面,产能过剩和价格战的压力使得市场短期预期过度悲观。回过头来看,2021-2022年是光伏行业快速成长的两年,供需错配导致硅料价格持续上涨至近十年新高,A股重现昔日“拥硅为王”的盛况。
但随着头部硅料企业扩产产能大规模落地,硅料从供给不足变成产能过剩,硅料价格迎来血腥暴跌,连带着产业链价格整体走低。此后,市场一边预期降价可以促进下游装机需求爆发,一边又顾虑市场能否消化这么多产能。事实上,欧洲那边就一直有高库存的说法,能否消纳还需持续观察。
从结果来看,光伏行业就成了矛盾体,投资者是“既看好又不看好”,导致最后大部分人就都在观望,等待一个明确信号出现。
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真正的苦尽甘来或仍需等待
隆基的超预期业绩能成功凝聚市场信心吗?笔者以为很难,因为过去市场担忧的那些悲观因素并未出现明显改善。
过去两年,不论是传统光伏企业,还是跨界而来的新玩家,满脑子就一个想法:扩产+搞钱。结果扩产是扩产了,产能过剩这座大山却逐渐出现在了大众视野中,产业链价格也遭遇断崖式下滑。
8月2日,工信部公布最新消息,根据光伏行业规范公告企业信息和行业协会测算,今年上半年全国多晶硅、硅片、电池、组件产量再创新高,同比增长均超过65%,可以说增长速度相当恐怖了。
虽然下游装机需求依然旺盛很大程度上对冲了产业链价格下跌的影响,但这也坚定了巨头们逆势扩张的决心。据不完全统计,今年以来包括阿特斯在内的光伏组件前五大巨头披露扩产计划总投资额已超过2000亿元,四大光伏生产环节合计计划扩张产能约1000GW,扩产态势明显。
说白了,摆在新老玩家面前的没有什么和气生财的选项,因为谁都不想成为被落下的那个,谁都想“剩者为王”,最后逆势扩张成为常态。
市场担忧产能过剩?抱歉,按目前规划产能来看,如果国内外光伏装机没有超预期爆发,行业产能过剩还将持续甚至愈演愈烈。结果或如此前在上海光伏展会期间隆基绿能创始人李振国预测的那样,今后两三年会有超过一半的企业被淘汰出局。
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一般来说,如果是在技术迭代频繁的行业初期,制造业是有技术路线风险的。因为重资产叠加技术迭代,意味着资产很可能沉没。在此阶段,技术领先是护城河,押对了技术路线远比盲目扩产有用。但到了行业成熟期,技术不再是关键因素,规模带来的成本降低才是更深的护城河,尤其对于同质化竞争的制造业而言,现在的光伏行业正是如此。
对于当前的光伏产业链来说,虽然电池技术还存在变数,但硅料已经基本固化,硅片的创新空间也不大,所以从整个行业来看,成本竞争和现金流管理才是关键。这也意味着,虽然现在行业产能过剩的压力不小,但某种意义上却是头部企业的优势期。
展望后市,光伏行业真正的苦尽甘来或仍需等待。
至沦为其他板块的“输血包”,这就是光伏板块的现状。
有时候不得不承认,市场对光伏真的丧失了信心。
但随着头部硅料企业扩产产能大规模落地,硅料从供给不足变成产能过剩,硅料价格迎来血腥暴跌,连带着产业链价格整体走低。此后,市场一边预期降价可以促进下游装机需求爆发,一边又顾虑市场能否消化这么多产能。
从结果来看,光伏行业就成了矛盾体,投资者是“既看好又不看好”,导致最后大部分人就都在观望,等待一个明确信号出现。
真正的苦尽甘来或仍需等待
隆基的超预期业绩能成功凝聚市场信心吗?笔者以为很难,因为过去市场担忧的那些悲观因素并未出现明显改善。
过去两年,不论是传统光伏企业,还是跨界而来的新玩家,满脑子就一个想法:扩产+搞钱。结果扩产是扩产了,产能过剩这座大山却逐渐出现在了大众视野中,产业链价格也遭遇断崖式下滑。
8月2日,工信部公布最新消息,根据光伏行业规范公告企业信息和行业协会测算,今年上半年全国多晶硅、硅片、电池、组件产量再创新高,同比增长均超过65%,可以说增长速度相当恐怖了。
市场担忧产能过剩?抱歉,按目前规划产能来看,如果国内外光伏装机没有超预期爆发,行业产能过剩还将持续甚至愈演愈烈。结果或如此前在上海光伏展会期间隆基绿能创始人李振国预测的那样,今后两三年会有超过一半的企业被淘汰出局。
一般来说,如果是在技术迭代频繁的行业初期,制造业是有技术路线风险的。但到了行业成熟期,技术不再是关键因素,规模带来的成本降低才是更深的护城河,尤其对于同质化竞争的制造业而言,现在的光伏行业正是如此。
对于当前的光伏产业链来说,虽然电池技术还存在变数,但硅料已经基本固化,硅片的创新空间也不大,所以从整个行业来看,成本竞争和现金流管理才是关键。
展望后市,光伏行业真正的苦尽甘来或仍需等待。
Harcourt Industrial Inc.(美国密歇根州麦迪逊高地)的 BlackBoard 是一种经广泛研发而得来的轻质、高性能碳纤维模具材料,旨在解决航空航天复合材料制造中传统Invar模具的痛点。它具有一系列优势,可提高效率、降低成本并改善整体制造性能。
据该公司称,BlackBoard 可实现精密公差、直接对零件的模具制造,大大缩短了交付周期,从数周或数月缩短至数天。它的特性允许创建精确的模具,确保固化过程中的公差和尺寸稳定性。
BlackBoard 的突出特点之一是重量轻。BlackBoard 重量仅为 0.05 磅/英寸³,比Invar轻约 80%,比钢材轻 75%,比铝材轻 50%。重量的减轻简化了操作、运输和安装,提高了整体效率和可操作性。
此外,BlackBoard 的易加工性和清洁加工工艺使其成为制造商的便捷选择。它可以轻松钻孔、攻丝和加工,从而实现更大的设计灵活性和更快的生产周期。据报道,制造商可以探索错综复杂的模具几何形状,而不受Invar硬度和有限的可加工性的限制。
BlackBoard 的成本效益(与Invar相比,以更低的成本提供类似或更好的性能)和可重复使用性(可进行多次加工)进一步增强了其优势。高热稳定性可确保在整个固化过程中保持稳定的尺寸性能。其超低的热膨胀系数(CTE)可最大限度地降低复合材料部件变形或翘曲的风险,从而生产出高质量的部件并提高性能。
金刚石对于半导体行业来说是一种很有前景的材料,但将其切成薄片具有挑战性。在最近的一项研究中,千叶大学的一个研究小组开发了一种新型激光技术,可以沿最佳晶体平面切割钻石。这些发现将有助于使该材料在电动汽车的高效电力转换和高速通信技术方面具有成本效益,也让金刚石半导体又走近了一大步。
尽管它们具有对半导体行业有吸引力的特性,但由于缺乏有效地将它们切成薄晶圆的技术,其应用受到限制。因此,晶圆必须一张一张地合成,这使得制造成本对于大多数行业来说都过高。
千叶大学工程研究生院 Hirofumi Hidai 教授领导的日本研究小组找到了解决这个问题的方法。基于激光的切片技术用于沿着最佳晶面干净地切片钻石,生产光滑的晶圆。他们的研究由千叶大学科学与工程研究生院的硕士生 Kosuke Sakamoto 和前博士生德永大二郎共同撰写,或者现任东京工业大学助理教授。
为了防止不良裂纹在晶格上传播,研究人员开发了一种加工技术,将短激光脉冲聚焦到材料内狭窄的锥形体积上。
“集中激光照射将钻石转化为非晶碳,其密度低于钻石。因此,激光脉冲修饰的区域密度会降低,裂纹也会形成。” Hidai 教授说道。
“集中激光照射将钻石转化为非晶碳,其密度低于钻石。因此,激光脉冲修饰的区域密度会降低,裂纹也会形成。” Hidai 教授说道。
通过将这些激光脉冲以方形网格图案照射到透明样品上,研究人员在材料内部创建了一个由容易出现裂纹的小区域组成的网格。如果网格中修改区域之间的空间和每个区域使用的激光脉冲数量是最佳的,则所有修改区域通过优先沿{100}平面传播的小裂纹相互连接。因此,只需将锋利的钨针推到样品侧面,即可轻松将具有 {100} 表面的光滑晶圆与块体的其余部分分离。
金刚石切片能够以低成本生产高质量的晶圆,对于制造金刚石半导体器件是必不可少的。因此,这项研究使我们更接近实现金刚石半导体在社会中的各种应用,例如提高电动汽车和火车的功率转换率。
金刚石晶圆初创公司,挑战碳化硅
法国初创公司 Diamfab 正在寻求以双重商业模式利用其金刚石外延晶片来应对碳化硅器件。
根据这种新方法,该公司将直接并通过面向应用的战略合作伙伴关系和联盟销售其技术。该战略旨在实现一个可扩展的模型,结合了内部能力和扩展的合作伙伴生态系统,以设计和构建二极管、晶体管、电容器、量子传感器和高能探测器。
第一个目标市场是电动汽车电容器,金刚石半导体相对于现有电容器技术和碳化硅的优势可以减小尺寸并提高车辆整个生命周期的性能。
“我们已经申请了全金刚石电容器的专利,并正在与该领域的领先企业合作,”Diamfab 首席执行官 Gauthier Chicot 说道。“在其他参数中,我们已经实现了我们的目标:超过 1000A/cm2 的高电流密度和大于 7.7MV/cm 的击穿电场。这些是未来设备性能的关键参数,并且已经优于 SiC 等现有材料为电力电子设备提供的参数。此外,我们有一个明确的路线图,到 2025 年实现 4 英寸晶圆,作为大规模生产的关键推动因素。”
Diamfab 于 2019 年推出,是法国国家科学研究中心 (CNRS) 的功劳。它开发了利用微波产生的等离子体在受控温度和压力条件下合成和掺杂金刚石外延层的IP。这会将甲烷分子裂解成碳,然后碳在钻石种子的表面上重新排列。同时,添加精确且受控数量的硼或氮以生长金刚石掺杂层并形成准备用于器件制造的高附加值晶圆。
“过去两年,我们与研发团队合作,在加工高附加值金刚石晶片方面取得了重大进展。我们基于双重业务模式的以应用为导向的方法现在使我们能够与更广泛的工业合作伙伴合作,开发和销售高附加值金刚石晶片和我们获得专利的金刚石设备制造工艺,同时也直接向最终用户销售具有超轻模型,”Chicot 说道。
与硅相比,金刚石的电流密度高出5000倍,电压高出30倍,可以在高温和辐射的恶劣环境下工作。在汽车应用中,Diamfab 晶圆可以制造重量减轻 80%、结构更紧凑的电源转换器。在电网应用中,与硅相比,晶圆还可以更轻松地处理更高的电压,并将能量损失减少 10 倍。
数,并且已经优于 SiC 等现有材料为电力电子设备提供的参数。此外,我们有一个明确的路线图,到 2025 年实现 4 英寸晶圆,作为大规模生产的关键推动因素。”
Diamfab 于 2019 年推出,是法国国家科学研究中心 (CNRS) 的功劳。它开发了利用微波产生的等离子体在受控温度和压力条件下合成和掺杂金刚石外延层的IP。这会将甲烷分子裂解成碳,然后碳在钻石种子的表面上重新排列。同时,添加精确且受控数量的硼或氮以生长金刚石掺杂层并形成准备用于器件制造的高附加值晶圆。
“过去两年,我们与研发团队合作,在加工高附加值金刚石晶片方面取得了重大进展。我们基于双重业务模式的以应用为导向的方法现在使我们能够与更广泛的工业合作伙伴合作,开发和销售高附加值金刚石晶片和我们获得专利的金刚石设备制造工艺,同时也直接向最终用户销售具有超轻模型,”Chicot 说道。
与硅相比,金刚石的电流密度高出5000倍,电压高出30倍,可以在高温和辐射的恶劣环境下工作。在汽车应用中,Diamfab 晶圆可以制造重量减轻 80%、结构更紧凑的电源转换器。在电网应用中,与硅相比,晶圆还可以更轻松地处理更高的电压,并将能量损失减少 10 倍。
“我们通过独特的控制来合成和掺杂金刚石外延层;因此,金刚石掺杂层的堆叠被生长以形成高附加值的晶圆,为设备制造做好准备。”Driche 说。
而在制造金刚石器件所需的所有工业过程中,外延层的生长是最关键的过程之一,因为大部分电气性能取决于这些有源层的质量。但与现有半导体材料相比,金刚石具有三个关键优势:热管理、成本/效率优化和二氧化碳减排。
在所有传统电源转换器中,冷却系统是一个笨重且体积庞大的部件。与大多数半导体不同,金刚石的电阻率随着温度的升高而降低。但Driche 表示,虽然必须付出相当大的努力来冷却暴露在高工作温度下的 Si 或 SiC 器件,但可以简单地让金刚石在工作过程中找到稳定的状态。
据了解,金刚石半导体的应用范围覆盖了从电动汽车到具有 20 年长寿命电池的物联网,再到医疗保健中使用硬化电子元件或探测器的核和空间应用,甚至用于自动驾驶汽车的超精密量子传感器。
电动汽车是 Diamfab 的优先发展领域,该公司最近申请了电动汽车用全金刚石电容器的专利。当被问及细节时,Driche 表示,当一家工业电容器制造商表示正在寻找一种无源元件解决方案来保护二极管和晶体管等基于 SiC 和 GaN 的有源元件作为有源器件时,全金刚石电容器的想法就出现了。所承受的电压峰值高于其承受能力 (>1,500 V)。
鉴于社会日益电气化,金刚石的前景一片光明,但该技术要成为工业现实,仍需克服许多障碍。
合成技术的进步使得生产具有可预测特性和一致性能的工程金刚石成为可能。第一批人造钻石于 20 世纪 50 年代采用高压和高温生产。20 世纪 80 年代,采用化学气相沉积 (CVD) 技术生产晶圆级钻石。
Chicot 表示:“近年来 CVD 合成技术取得的技术进步大大加速了该技术的发展,金刚石的时代从未如此接近。” “最近展示的高达 4 英寸的大型晶圆,以及许多研发中心和工业合作伙伴对开发二极管、晶体管和电容器日益增长的兴趣都证明了这一点。”
将晶圆直径从 0.5 英寸扩大到 4 英寸可以让 Diamfab 获得汽车市场所需的竞争力。
至于其他障碍,该初创公司认为,减少位错可以提高零部件的制造产量。Diamfab 还在探索多种途径来实现垂直组件架构,以提高电流密度。
更多金刚石半导体的参与者
早前,总部位于东京的 Orbray Co Ltd(生产精密宝石零件、直流无芯电机、光纤元件和医疗设备)和位于日本爱知县南山的汽车半导体研究公司 MIRISE Technologies Corp(一家由DENSO 和丰田于 2020 年 4 月成立的合资企业 )已开始在垂直金刚石动力设备方面进行合作。
在该项目的三年期间,Orbray 和 MIRISE 旨在利用各自在金刚石基板和功率器件方面的技术、资源和专业知识,开发未来在各种电动汽车中部署垂直金刚石功率器件所需的技术。
在研究合作中,Orbray将负责开发p型导电金刚石基板,而MIRISE将负责开发高压操作器件结构,以验证垂直金刚石功率器件的可行性。项目结束时,两家公司计划讨论下一阶段的合作,例如进一步的研发。
今年年初,一则新闻宣布,日本佐贺大学教授 Kazuki Yosda 和日本精密零件制造商 Orbray 开发了一种由金刚石制成的功率半导体,其工作功率为每平方厘米 875 兆瓦。
据称,这款新型半导体是世界上输出功率值最高的半导体。近年来,使用金刚石的功率控制半导体的开发取得了进展,被称为终极功率半导体。
该功率半导体的输出功率预计为2090兆瓦,在所有半导体中仅次于氮化镓产品,并且是世界上现有金刚石半导体中输出功率值最大的。与下一代功率半导体氮化镓和碳化硅相比,金刚石半导体具有更优越的性能,包括耐高压和功率损耗,预计可降低至硅产品的1/50,000。
到 2050 年,金刚石功率半导体(也非常耐热和耐辐射)预计将成为人造航天器的重要组成部分。
不同,金刚石的电阻率随着温度的升高而降低。但Driche 表示,虽然必须付出相当大的努力来冷却暴露在高工作温度下的 Si 或 SiC 器件,但可以简单地让金刚石在工作过程中找到稳定的状态。
据了解,金刚石半导体的应用范围覆盖了从电动汽车到具有 20 年长寿命电池的物联网,再到医疗保健中使用硬化电子元件或探测器的核和空间应用,甚至用于自动驾驶汽车的超精密量子传感器。
合成技术的进步使得生产具有可预测特性和一致性能的工程金刚石成为可能。第一批人造钻石于 20 世纪 50 年代采用高压和高温生产。20 世纪 80 年代,采用化学气相沉积 (CVD) 技术生产晶圆级钻石。
更多金刚石半导体的参与者
早前,总部位于东京的 Orbray Co Ltd(生产精密宝石零件、直流无芯电机、光纤元件和医疗设备)和位于日本爱知县南山的汽车半导体研究公司 MIRISE Technologies Corp(一家由DENSO 和丰田于 2020 年 4 月成立的合资企业 )已开始在垂直金刚石动力设备方面进行合作。
在该项目的三年期间,Orbray 和 MIRISE 旨在利用各自在金刚石基板和功率器件方面的技术、资源和专业知识,开发未来在各种电动汽车中部署垂直金刚石功率器件所需的技术。
在研究合作中,Orbray将负责开发p型导电金刚石基板,而MIRISE将负责开发高压操作器件结构,以验证垂直金刚石功率器件的可行性。项目结束时,两家公司计划讨论下一阶段的合作,例如进一步的研发。
今年年初,一则新闻宣布,日本佐贺大学教授 Kazuki Yosda 和日本精密零件制造商 Orbray 开发了一种由金刚石制成的功率半导体,其工作功率为每平方厘米 875 兆瓦。
据称,这款新型半导体是世界上输出功率值最高的半导体。近年来,使用金刚石的功率控制半导体的开发取得了进展,被称为终极功率半导体。
该功率半导体的输出功率预计为2090兆瓦,在所有半导体中仅次于氮化镓产品,并且是世界上现有金刚石半导体中输出功率值最大的。与下一代功率半导体氮化镓和碳化硅相比,金刚石半导体具有更优越的性能,包括耐高压和功率损耗,预计可降低至硅产品的1/50,000。
到 2050 年,金刚石功率半导体(也非常耐热和耐辐射)预计将成为人造航天器的重要组成部分。
展会时间:2023-9-7 ~ 9-9
展会地点:中国-深圳- 深圳福田会展中心
主办单位:深圳市电池行业协会燃料电池分会、先进氢能与燃料电池联盟、先进储能联盟
展会简介:深圳国际氢能暨燃料电池技术展览会(IHFC)是中国首屈一指的氢能及燃料电池技术展览会。全面整合行业资源,把握纵横全产业链,跨领域发展大商机,帮助参展企业配对专业买家。
经过现场调研表明,深圳国际氢能暨燃料电池技术展览会(IHFC)此场展会在采购商心中具有一定的地位,多位采购商表示,公司每年的采购清单大多数在这个展会现场寻找完成,同时也愿意将该场展会推荐给自己的朋友及客户。
邮箱:hycydt123@163.com
地址:山西省阳泉市矿区桃北西街2号